NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CÁC YẾU TỐ TIỂU KHÍ HẬU TRONG HỆ THỐNG NHÀ KÍNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN VĂN HIẾU NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CÁC YẾU TỐ TIỂU KHÍ HẬU TRONG HỆ THỐNG NHÀ KÍNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 12/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN VĂN HIẾU NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CÁC YẾU TỐ TIỂU KHÍ HẬU TRONG HỆ THỐNG NHÀ KÍNH Chuyên ngành : Kỹ Thuật Cơ Khí Mã số : 60 52 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN VĂN HÙNG Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 12/2010 NGHIÊN CỨU MƠ PHỎNG VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CÁC YẾU TỐ TIỂU KHÍ HẬU TRONG HỆ THỐNG NHÀ KÍNH NGUYỄN VĂN HIẾU Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: TS NGUYỄN NHƯ NAM Đại học Nông Lâm TP HCM Thư ký: TS BÙI NGỌC HÙNG Đại học Nông Lâm TP HCM Phản biện 1: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Phản biện 2: PGS TS TRẦN THỊ THANH Đại học Nông Lâm TP HCM Uỷ viên: TS NGUYỄN VĂN HÙNG Đại học Nơng Lâm TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG i LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên Nguyễn Văn Hiếu, sinh 1973 Huyện Chợ Gạo, Tỉnh Tiền Giang, Con Ông Nguyễn Văn Cầm Bà Hồ Thị Huệ Tốt nghiệp phổ thông trung học Trường Trung học phổ thông Chợ Gạo, Tỉnh Tiền Giang vào năm 1990 Tốt nghiệp Giáo viên Dạy nghề ngành khí, Hệ quy Trường Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long năm 1996 Sau giảng dạy trường Công nhân Kỹ thuật Tiền Giang Chức vụ giáo viên dạy nghề Tốt nghiệp Đại học Ngành Cơ khí Chế tạo máy, hệ chức, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2003 Sau làm việc Trường Cao đẳng Cộng đồng Tiền Giang Đại học Tiền Giang, chức vụ Giảng viên Tháng 09 năm 2008 theo học Cao học ngành Kỹ thuật Cơ khí Trường Đại học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, khu phố 6, phường Linh Trung, quận Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh Tình trạng gia đình: Vợ Phạm Đỗ Liên Minh kết năm 2000, Nguyễn Hồng Minh Long sinh năm 2000, Nguyễn Hoàng Thanh Thảo sinh năm 2008 Địa liên lạc: Khoa Kỹ thuật Công nghiệp trường Đại học Tiền Giang, số 119 Ấp Bắc, Phường 5, Thành phố Mỹ tho, Tiền Giang Điện thoại: 073 3872 626; 0913 730 663 Email : nguyenvanhieu@tgu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Văn Hiếu iii CẢM TẠ Để hoàn thành luận văn thạc sĩ tơi xin chân thành bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: Thầy TS Nguyễn Văn Hùng, Trưởng môn Cơ điện tử Trường Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh tận tình giúp đỡ, hướng dẫn động viên thực luận văn Ban Giám hiệu, Phòng sau Đại học, Cơ PGS.TS Trần Thị Thanh, Chủ nhiệm Khoa tập thể Giảng viên Khoa Cơ khí - Cơng nghệ, Trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức q báu tạo điều kiện tốt trình học Cao học thực luận văn Ban Giám hiệu, Khoa Kỹ thuật, Bộ mơn Cơ khí trường Đại học Tiền Giang tạo điều kiện thuận lợi xếp thời gian cho tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn: Anh Đào Duy Vinh Cô Trần Thị Kim Ngà Bộ mơn Cơ điện tử, khoa Cơ khí - Cơng nghệ, trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh giúp đỡ tơi q trình thiết kế hệ thống điều khiển PLC Thầy Nguyễn Hoàng Vũ Trần Quốc Cường Bộ môn Điện-Điện tử trường Đại học Tiền Giang giúp đỡ tơi q trình thiết kế mạch giao tiếp với Matlab Các bạn học, bạn đồng nghiệp phối hợp, giúp đỡ trình thực luận văn Vợ chia sẽ, gánh vác trách nhiệm gia đình động viên tơi hồn thành chương trình học Cao học iv Và cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến bậc sinh thành sinh thành, nuôi dưỡng giáo dục để tơi có ngày hơm v TĨM TẮT Đề tài “Nghiên cứu mơ điều khiển tự động yếu tố tiểu khí hậu hệ thống nhà kính” tiến hành Khoa Cơ khí – Cơng nghệ, Trường Đại học Nơng lâm Thành phố Hồ Chí Minh thời gian từ tháng 04 năm 2010 đến tháng 12 năm 2010 với kết tóm tắt sau Đã thiết kế mơ hình nhà kính dùng khảo nghiệm điều khiển tự động ứng dụng PLC S7-200 giám sát WinCC mô nhiệt độ ẩm độ nhà kính matlab Kết khảo nghiệm so sánh giải pháp làm mát cho thấy nhiệt độ ngày nóng sáng từ - chiều từ – mà xạ mặt trời thấp cần thơng thống tự nhiên lưới cắt nắng nhiệt bên nhà kính đảm bảo cho trồng phát triển tốt Khi nắng nóng từ 10 đến 15 xạ mặt trời cao sử dụng giải pháp cooling pad phun sương Ẩm độ không vượt 90 % không gây hại cho trồng Ngồi nhiệt độ mơi trường xuống thấp ngày có khí hậu lạnh, mơ hình nhờ có màng che phủ đóng cửa thơng thống nên nhiệt độ bên nhà kính ấm lên từ đến 30C ẩm độ ≤ 90% vi ABSTRACT Thesis “STUDY ON SIMULATION AND CONTROL OF THE CLIMATE FACTORS IN GREENHOUSE” was done at the Department of Mechatronics, Nong Lam University of Ho Chi Minh city from april 2010 to december 2010 with summary result as below Automation is one of the best methods to increase capacity and quality for production and even in agricultural production Greenhouse in Vietnam has been expanding quickly to meet the demand of high quality agricultural production A model of greenhouse automaic controlled the climate factors was designed and manufactured at the faculty of Engineering, Nong Lam University to investigae the response controlling abilities Besides, a program was built by Matlab to stimulate these parameters Three cooling solutions designed and tested include ventilated roof – cum fan ventilation, cooling pad, and fogging Outside temperature in Hochiminh city was rather high and increased at the highest level of about 330C – 350C The cooling method of ventilation roof and fan induced the inside temperature decreasing about 1,50C, cooling pad induced the inside temperature decreasing about 40C, and foging induced the inside temperature decreasing about 50C Outside relative humidity at the experimental time in Hochiminh city was highest at about 75% This parameter almost was not changed by the cooling method of ventilation roof and fan The cooling pad induced the inside relative humidity increasing at the highest level of 80% and foging induced the inside relative humidity increasing at the highest level of 85% These highest levels of relative humidity could be accepted for greenhouse growing vii MỤC LỤC TRANG Trang chuẩn y …………………………………………………………………….i Lý lịch cá nhân ………………………………………………………………… ii Lời cam đoan ……………………………………………………………………iii Cảm tạ ………………………………………………………………………… iv Tóm tắt ………………………………………………………………………… v Tóm tắt tiếng anh ……………………………………………………………… vi Mục lục …………………………………………………………………………vii Danh sách bảng …………………………………………………………….xii Danh sách hình …………………………………………………………….xiii Danh sách liệt kê ký hiệu …………………………………………………xvii ĐẶT VẤN ĐỀ .1 1.1 Dẫn nhập .1 1.2 Mục tiêu đề tài .2 TỔNG QUAN 2.1 Các kiểu cấu trúc bảo vệ 2.1.1 Nhà kính (Green houses) 2.1.2 Nhà nhựa Plastic (Plastic houses) 2.1.3 Nhà lưới (Screen houses) viii P0=0xff; } void main() {while(1) { chonkenh4(); for(i=1;i